《匀变速直线运动规律的应用》课件2.ppt

1、,第一章 运动的描述,匀变速直线运动规律的应用 第一课时,高中物理必修一教科版,目标定位,匀变速直线运动规律的应用,会推导匀变速直线运动的位移与速度的关系式v2v2ax，并能利用公式解决相关题目.,掌握匀变速直线运动的两个重要推论：平均速度和xaT2，并能利用它们解决相关问题,1,2,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,预习导学,匀变速直线运动的速度与位移关系：,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,想一想：如果你是某机场的设计师，知道飞机起飞时的加速度是a，起飞速度是v，你将把飞机的起飞跑道设计成至少多长呢？,答案：飞机起飞时做匀加速直线运动，根据位移速度公式：,3. v22ax,1.

2、 v2v02 2. vv0at,匀变速直线运动规律的应用,课堂讲义,一、位移速度公式的理解及应用,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,1公式推导：物体以加速度a做匀变速直线运动时， 设其初速度为v0，末速度为v，,得位移与速度的关系式为,注意：如果匀变速运动的已知量和未知量都不涉及时间，则利用公式v2v2ax求解问题时，往往比用两个基本公式解题方便,则由速度公式：vv0at；,匀变速直线运动规律的应用,课堂讲义,一、位移速度公式的理解及应用,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,2对公式的理解,(2)位移与速度的关系式：v2v022ax为矢量式，其中 的x、v0、a都是矢量，应用时必须选

3、取统一的正方 向，一般选初速度v0的方向为正方向,若物体做匀加速直线运动，a取正值；若物体做匀 减速直线运动，a取负值,若位移的与正方向相同取正值；若位移与正方向相 反，取负值,(1)适用条件：匀变速直线运动,(3)两种特殊形式：,当v00时，v22ax(初速度为零的匀加速直线运动),当v0时，v022ax(末速度为零的匀减速直线运动),匀变速直线运动规律的应用,课堂讲义,例1 2013年岁末中国首艘航母辽宁舰在南海传出“顺利完成作战科目试验”的消息歼15战机成功起降“辽宁舰”，确立了中国第一代舰载机位置航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统，已知歼15战机在跑道上加速时产生的加速度为4.5 m/

4、s2，战斗机滑行100 m时起飞，起飞速度为50 m/s，则航空母舰静止时弹射系统必须使歼15战机具有的初速度为() A10 m/s B20 m/s C30 m/s D40 m/s,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,a4.5 m/s2,解析,x100m,v50m/s,根据公式,D,匀变速直线运动规律的应用,课堂讲义,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,针对训练 在交通事故分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹在某次交通事故中，汽车刹车线的长度是14 m，假设汽车刹车时的速度大小为14 m/s，则汽车刹车时的加速度大小为() A7

5、 m/s2 B17 m/s2 C14 m/s2 D3.5 m/s2,解析,x14m，v0m/s,v014m/s,根据公式,A,匀变速直线运动规律的应用,课堂讲义,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,例2 机场跑道长为2500 m，喷气式飞机以恒定的加速度a3.5 m/s2加速，当速率达95 m/s时可升空假定飞机在到达此速率时因故要停止飞行，则喷气式飞机的制动系统至少要产生多大的加速度？,匀变速直线运动规律的应用,x2 500 m,vt95 m/s,先加速再减速,加速阶段：由v2v2ax，代入数据解得x11289.3 m,设飞机制动过程的加速度为a,制动过程的最大位移x22500m1289

6、.3m1210.7m,由0v22ax2得：a3.73 m/s2,课堂讲义,二、平均速度公式的应用,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,2匀变速直线运动中，某段过程的平均速度等于初、末速度的平均值，即 ，此式只适用于匀变速直线运动,1平均速度的一般表达式 此式适用于任何形式的运动.,证明：,如图所示为匀变速直线运动的vt图象，,则t时间内的位移为,平均速度为,匀变速直线运动规律的应用,课堂讲义,二、平均速度公式的应用,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,3匀变速直线运动中，某段过程中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，即,证明：,如上图所示0t/2，有,对t/2t有：,此式只适用于匀变

7、速直线运动,匀变速直线运动规律的应用,课堂讲义,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,例3 一质点做匀变速直线运动，初速度v02 m/s，4 s内位移为20 m，求： (1)质点4 s末的速度； (2)质点2 s末的速度,解析,（1）4 s内的平均速度,v02 m/s,v48 m/s,（2）2 s末的速度,v2（2+8）/25 m/s,匀变速直线运动规律的应用,课堂讲义,三、重要推论xaT2的应用,1推导：以初速度v0做匀加速直线运动的物体，,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,在时间2T内的位移：,在第2个时间T内的位移：,连续相等时间内的位移差为：,时间T内的位移：,进一步推导可得：

8、 x2x1x3x2x4x3xnxn1aT2,2应用：一是用以判断物体是否做匀变速直线运动；二是用以求加速度,注意：此推论常在探究物体速度随时间变化规律的实验中根据纸带求物体的加速度,匀变速直线运动规律的应用,课堂讲义,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,例4 如图所示，物体自 O点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB2 m, BC3 m，且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为0.2 s，则下列说法正确的是() A物体的加速度为20 m/s2 BCD4 m COA之间的距离为 1.125m DOA之间的距离为1. 5 m,解析,有xaT2可得：,x CD

9、BCBCAB1m,CD3m1m4m,xOAxOBAB1.125 m,BC,匀变速直线运动规律的应用,对点练习,位移速度公式的理解及应用,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,1如图所示，一辆正以8 m/s速度沿直线行驶的汽车，突然以1 m/s2 的加速度加速行驶，则汽车行驶了18m时的速度为() A8 m/s B12 m/s C10 m/s D14 m/s,v08m/s,a1m/s2,x18m,根据公式,C,匀变速直线运动规律的应用,对点练习,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,2. 一汽车在平直的公路上以v020 m/s做匀速直线运动，刹车后，汽车以大小为a4 m/s2的加速度做匀减速

10、直线运动，那么刹车后经8 s汽车通过的位移为() A50m B32m C288m D以上答案都不对,位移速度公式的理解及应用,解析,选v0的方向为正方向,a4 m/s2,减速到停止的时间,8s,刹车8 s后汽车的位移等于5 s内经过的位移,A,匀变速直线运动规律的应用,对点练习,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,3物体做匀加速直线运动，已知第1 s末的速度为6 m/s，第2 s末的速度为8 m/s，则下列结论中正确的是() A物体的加速度为2m/s2 B物体的初速度为3m/s C第2s内物体的平均速度为7 m/s D第1s内物体的平均速度为5.5m/s,平均速度公式的应用,解析,AC,匀

11、变速直线运动规律的应用,对点练习,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,4汽车的起动可以看做匀加速直线运动，从起动过程的某时刻起汽车第一秒内的汽车的位移为6 m，第二秒内的位移为10 m，汽车的加速度为多大？,重要推论xaT2的应用,t1s,x10m6m4m,解析,根据xaT2，,得a4 m/s2,匀变速直线运动规律的应用,第一章 运动的描述,1.8 匀变速直线运动规律的应用 第二课时,高中物理必修一教科版,目标定位,匀变速直线运动的规律总结,进一步熟练掌握匀变速直线运动的基本公式和导出公式及特点，并能熟练应用.,能推导初速度为零的匀变速直线运动的几个比例式,1,2,目标定位,预习导学,课堂

12、讲义,对点练习,预习导学,1匀变速直线运动的基本公式,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,2匀变速直线运动常用的导出公式 （1） v2 v02 2ax,（1）v0at,匀变速直线运动的规律总结,课堂讲义,一、匀变速直线运动基本公式的应用,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,2解决运动学问题的基本思路是：,匀变速直线运动的规律总结,1两个公式vv0at和xv0t at2中包括五个物理量，原则上已知其中三个物理量可以求解另外两个物理量，可以解决所有的匀变速直线运动问题但要注意公式的矢量性，解题时应先根据规定好的正方向确定好所有矢量的正负值,审题,画过程草图,判断运动性质,选取正方向,选用公

13、式列方程,解方程,课堂讲义,例1 如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点进入水平面(设经过B点前后速度大小不变)，最后停在C点每隔0.2s通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据(重力加速度g10m/s2 )求： (1)物体在斜面和水平面上滑行的加速度大小； (2)物体在斜面上下滑的时间； (3)t0.6s时的瞬时速度v.,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,匀变速直线运动的规律总结,解析,vC0m/s,(1)在斜面上的加速度为：,在水平面上的加速度为：,(2)设B点速度为vB：从v2m/s 到B点，有：,vB25t,从B点到v1.1m/s ，有：,vB1

14、.12（0.8t ）,解得t0.1 s,在斜面上下滑的时间为：t0.40.5s,(3)t0.6 s0.5s，此时物体已在水平面上,利用反向匀加：,v6=v1.2a2(1.2t)=1.120.6m/s =2.3 m/s,课堂讲义,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,例2 一辆汽车以v010 m/s的速度在水平路面上匀速运动，刹车2 s后它的速度降为6 m/s.求： (1)刹车过程中的加速度； (2)刹车后经多长时间汽车停下； (3)汽车从刹车开始到停下所发生的位移,匀变速直线运动的规律总结,解析(1),代入数据，得：a2 m/s2,v0 m/s,(2)汽车停下来所需时间：,代入数据，得：t5

15、s,(3)汽车刹车看做反向匀加：,课堂讲义,二、导出公式的应用,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,1v2v022ax此式不涉及时间，若题目中已知量和未知量都不涉及时间，利用此式往往比较简单；,3x2x1aT2适用于匀变速直线运动， 进一步的推论有xmxn(mn)aT2(其中T为连续相等的时间间隔，xm为第m个时间间隔内的位移，xn为第n个时间间隔内的位移),匀变速直线运动的规律总结,2xvt普遍适用于各种运动，而 只适用于匀变速直线运动，两者相结合可以轻松地求出中间时刻的瞬时速度或者初、末速度,课堂讲义,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,例3 一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，已

16、知途中先后经过相距27 m的A、B两点所用时间为2 s，汽车经过B点时的速度为15 m/s.求： (1)汽车经过A点时的速度大小和加速度大小； (2)汽车从出发点到A点经过的距离； (3)汽车经过B点后再经过2 s到达C点，则BC间距离为多少？,匀变速直线运动的规律总结,解析(1),vB15 m/s,27 m,AB段平均速度为,vA12 m/s,(2),v00 m/s,由v2v2ax,（3）根据公式x2x1aT2,对于AC段有：,xBCxABaT2,得：xBCxABaT2 27 m1.522m 33 m,课堂讲义,三、初速度为零的匀变速直线运动的比例式,1初速度为零的匀加速直线运动，按时间等分

17、(设相等的时间间隔为T),目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,(1)1T末、2T末、3T末、nT末瞬时速度之比,v1v2v3vn123n,(2)1T内、2T内、3T内、nT内的位移之比,x1x2x3xn122232n2,(3)第一个T内，第二个T内，第三个T内， 第n个T内位移之比,匀变速直线运动的规律总结,xxxxn135(2n1),课堂讲义,2初速度为零的匀加速直线运动，按位移等分(设相等的位移为x),目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,(1)通过前x、前2x、前3x时的速度之比,v1v2v3vn,(2)通过前x、前2x、前3x的位移所用时间之比,t1t2t3tn,(3)通过连续相

18、等的位移所用时间之比：,匀变速直线运动的规律总结,ttttn,注意：(1)以上比例成立条件:物体做初速度为零的匀加速直线运动. (2)对于末速度为零的匀减速直线运动，可把它看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动，应用比例关系，可使问题简化,课堂讲义,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,例4 如图所示，在水平面上固定着三个完全相同的木块，一粒子弹以水平速度v射入若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第三个木块时速度恰好为零，则子弹依次穿入每个木块时的速度之比和穿过每个木块所用时间之比分别为() Av1v2v3321 Bv1v2v3 Ct1t2t3 Dt1t2t3,匀变速直线运动的规律总结,把运

19、动看做反向v00的匀加,“穿出”3个木块的速度之比为：,v1v2v3,子弹从右向左通过每个木块的时间之比,t1t2t3,BD,课堂讲义,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,针对训练 质点从静止开始做匀加速直线运动，在第1个2 s、第2个2 s和第5个2 s内三段位移比为() A1425 B287 C139 D221,匀变速直线运动的规律总结,由v00的匀加知： 连续相等的t内通过的x之比：13579：(2n1),C,对点练习,匀变速直线运动基本公式的应用,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,1. 由静止开始做匀加速运动的汽车,第一秒内通过0.4 m路程,下列说法中正确的是() A第1

20、s末的速度为0.8m/s B加速度为0.8m/s2 C第2s内通过的路程为1.2m D前2s内通过的路程为1.2m,匀变速直线运动的规律总结,v00m/s,ABC,对点练习,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,2.一物体做匀减速直线运动，初速度为10 m/s，加速度大小为1 m/s2，则物体在停止运动前1 s内的平均速度为() A5.5 m/s B5 m/s C1 m/s D0.5 m/s,导出公式的应用,匀变速直线运动的规律总结,看成反向匀加第1秒内,等于中间时刻的瞬时速度,D,对点练习,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,3质点做匀变速直线运动，从某时刻起5 s内位移是20 m，1

21、0 s内位移是70 m，求质点的加速度和开始计时起5 s末的瞬时速度,匀变速直线运动的规律总结,导出公式的应用,x2xx150m,a (5020)/25 m/s2 1.2 m/s2,x2x1aT2,解析,第2个5s内的位移为：,根据平均速度公式可知,对点练习,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,初速度为零的匀变速直线运动的几个比例式,匀变速直线运动的规律总结,4.一位骑自行车的人沿着直线从静止开始运动，在第1s、第2s、第3s、第4s内，通过的路程分别为1m、2m、3m、4m，有关其运动的描述正确的是() A4s内的平均速度是2.5m/s B在第3、4两秒内平均速度是3.5m/s C第3s

22、末的瞬时速度一定是3m/s D该运动一定是匀加速直线运动,自行车不一定是匀变速直线运动,AB,对点练习,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,5一个物体从静止开始做匀加速直线运动,它在第1秒内与第2秒内位移大小之比为x1:x2,在走完第1米时与走完第2米时的速度大小之比为v1:v2,则下列说法正确的是() Ax1:x213，v1:v2Bx1:x21:3，v1:v21: Cx1:x21:4，v1:v21:2 Dx1：x21:4，v1:v21:,初速度为零的匀变速直线运动的几个比例式,匀变速直线运动的规律总结,连续相等的时间内的位移之比 x1：x2：x3xn 1：3：5(2n1),由v22ax得

23、,v122ax1,v222ax2,v1:v21:,B,第一章 运动的描述,1.8 匀变速直线运动规律的应用 第三课时,高中物理必修一教科版,目标定位,匀变速直线运动规律的综合应用,会分析简单的追及和相遇问题.,理解直线运动的xt图象和vt图象,1,2,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,预习导学,2匀变速直线运动的公式,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,3运动图象 （1）位移随时间 斜率,（1）v0at （3）vt2 v022ax,（2）速度随时间 斜率 图象的斜率表示加速度，图象与时间轴所围的面积表示位移,匀变速直线运动规律的综合应用,课堂讲义,一、追及和相遇问题,目标定位,预习导

24、学,课堂讲义,对点练习,1讨论追及和相遇问题要抓住一个条件、两个关系,追及和相遇问题是匀变速直线运动规律的典型应用,两物体在同一直线上运动，它们之间的距离发生变化时，可能出现最大距离、最小距离或者是距离为零的情况，这类问题称为追及和相遇问题，讨论追及和相遇问题的实质是，两物体能否在同一时刻到达同一位置 ,(1)一个条件:速度相等.是讨论两物体是否追上(或相撞)、距离最大、距离最小的临界点,这是解题的切入点,(2)两个关系：时间关系和位移关系其中通过画示意图找出两物体位移之间的数量关系,是解题的突破口,若同时出发，则两物体时间相等，则需要列速度相等方程和位移关系方程,匀变速直线运动规律的综合应用

25、,课堂讲义,一、追及和相遇问题,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键，认真审题，挖掘题中的隐含条件，在头脑中建立起一幅物体运动关系的图景，并画出运动情况示意图，找出位移关系,2解答追及与相遇问题的常用方法,(1)物理分析法,(2)图像法：将两者的速度时间图象在同一坐标系中画出，然后利用图像求解,(3)数学极值法：设从开始至相遇时间为t，根据条件列方程，得到关于t的一元二次方程，用判别式进行讨论，若0，即有两个解，说明可以相遇两次；若0，说明刚好追上或相遇若0，说明追不上或不能相碰,匀变速直线运动规律的综合应用,课堂讲义,例1 一辆汽车以3 m/s

26、2的加速度开始启动的瞬间，另一辆以6 m/s的速度做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过 (1)汽车一定能追上自行车吗？若能追上，汽车经多长时间追上？追上时汽车的瞬时速度多大？,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,匀变速直线运动规律的综合应用,一定能追上,（1）加速追匀速，一定能追上,解析,对汽车：,对自行车：,x汽x自 时追上,v汽at34 m/s12 m/s,课堂讲义,例1 一辆汽车以3 m/s2的加速度开始启动的瞬间，另一辆以6 m/s的速度做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过 (2)当v汽v自时，两者距离如何变化？汽车追上自行车前多长时间与自行车相距最远？最远距离是多大？

27、,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,匀变速直线运动规律的综合应用,(2)v汽v自时，两者间距离增大；,v汽v自时，两者间距离减小；,v汽v自,xmax,v汽at1v自,得t12 s,此时x自v自t162 m12 m,最大距离xx自x汽6 m,课堂讲义,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,匀变速直线运动规律的综合应用,v汽v自,xmax,借题发挥 ：讨论追及、相遇的问题，其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置的问题 (1)一个条件：即两者速度相等，它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件，也是分析判断此类问题的切入点 (2)两个关系：即时间关

28、系和位移关系，这两个关系可通过画草图得到 。,例1 一辆汽车以3 m/s2的加速度开始启动的瞬间，另一辆以6 m/s的速度做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过 (2)当v汽v自时，两者距离如何变化？汽车追上自行车前多长时间与自行车相距最远？最远距离是多大？,课堂讲义,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,针对训练2013年冬季河北地区出现严重的雾霾天气，能见度很低，给交通带来很大的障碍已知A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度v110 m/s，B车在后，速度v230 m/s，B车在距A车x075 m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B车要经过s180 m才能停下来

29、,(1)B车刹车时A仍按原速率行驶，两车是否会相撞？,匀变速直线运动规律的综合应用,解析(1),由v222aBx,aB2.5 m/s2,当两车速度相等：vBv1距离最近,对B车：vBv2aBt；,对A车：xAv1t,解得：t8 s xB160 m，xA80 m,xB xAx0150 m,两车会相撞,(2)若相撞，求B车从开始刹车到两车相撞用多少时间？若不相撞，求两车的最小距离,(2)设两车经历时间t相撞,则xBxAx0,得：t16 s，t210 s,经验证两车经过6 s相撞,课堂讲义,二、运动图像问题,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,在运动学中，图像主要是指st图像和vt图像,1xt图

30、像：图像上某点切线的斜率表示该时刻物体的速度，图像上一个点对应物体某一时刻的位移,2vt图像：图像上某点切线的斜率表示该时刻物体的加速度，图像上一个点对应物体某一时刻的速度；某段时间，图线与时间轴围成图形的面积值表示该段时间内物体通过的位移的大小,3形状一样的图线，在不同图像中所表示的物理意义不同，因此在应用时要特别注意看清楚图像的纵、横轴所描述的是什么物理量,匀变速直线运动规律的综合应用,课堂讲义,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,例2 如图所示，表示一质点在6 s内的xt图象，试据此分析质点的运动情况并画出它的vt图象,匀变速直线运动规律的综合应用,斜率表示速度,解析,02s的速度,

31、24s的速度,46s的速度,课堂讲义,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,针对训练1 若将上图中的纵坐标由“x”改为“v”，即如图象所示 (1)试分析各段的运动情况 (2)画出它的at图,匀变速直线运动规律的综合应用,斜率表示加速度,解析,02s加速度,24s加速度,46s加速度,课堂讲义,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,针对训练2 在如图所示的位移(x)时间(t)图象和速度(v)时间(t)图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是(),At1时刻，乙车追上甲车 B0t1时间内，甲、乙两车的平均速度相等 C丙、丁两车在t2时刻相遇 D0t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等,匀变速直线运动规律的综合应用,相遇,x相同,速度相等,面积表位移 x丙 x丁,AB,对点练习,追及和相遇问题,目标定位,预习导学,课堂讲义,对点练习,1.当交叉路口的绿灯亮时，一辆客车以a2 m/s2 的加速度由静止起动，